Mobilitätssektor - Gesamtsystemuntersuchung des Energienetzes bei steigender regenerativer Erzeugung mit Analyse der Sektorkopplung

Projektleitung:

 Prof. Dr.-Ing. Alfons Kather
Laufzeit: 01.12.2016- 30.09.2020

Das Ziel der Europäischen Union zur Reduzierung der CO2-Emissionen bis 2050 um 80 % gegenüber 1990 erfordert unter anderem einen Ausbau der regenerativen Stromerzeugungskapazitäten. Hierbei ist zu beachten, dass das Ziel der Emissionsminderung sich nicht nur auf den Stromsektor bezieht, sondern auf die gesamten, nationalen CO2-Emissionen. Dies hat zur Folge, dass auch in anderen CO2-emittierenden Sektoren Maßnahmen unternommen werden müssen, um die Emissionen weit genug zu senken.

Hierfür soll im Zuge dieses Projektes das Zusammenspiel der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität sowie die hierbei notwendige Speicherung überschüssiger Energie untersucht werden. Insbesondere eine zukünftige Versorgung mit einem steigenden regenerativen Anteil soll untersucht werden.

Sektorkopplung im Energienetz bei steigender regenerativer Erzeugung

In den Sektoren Wärme und Mobilität ist der Anteil der regenerativen Erzeuger im Vergleich zu dem Anteil im Stromsektor gering und eine Steigerung der regenerativen Anteile für das Erreichen der Zielvorgaben ist in diesen Sektoren unabdingbar. Ein Zusammenspiel der drei Sektoren kann bewirken, dass die regenerativen Anteile in diesen beiden Sektoren steigen. Insbesondere die Elektrifizierung dieser Bereiche, z. B. in Form von Wärmepumpen und E-Mobilität, kann ein Weg sein deren CO2-Emissionen zu senken.

Das hier vorgestellte Teilprojekt beschäftigt sich insbesondere mit den Wechselwirkungen zwischen Elektrizitäts- und Mobilitätssektor. Dafür soll der deutsche Fahrzeugpark und der zugehörige Energiebedarf möglichst detailliert simuliert werden. Mit verschiedenen Szenarien im Hinblick auf das Emissionsziel für 2050 sollen dann mögliche Ausbaupfade vorgestellt werden, um Emissionen im Verkehrssektor entsprechend zu senken. Dabei wird jeweils eine Zeitreihe für ein ganzes Jahr simuliert, anhand derer dann Möglichkeiten der Kopplung der Sektoren z. B. über Speicherlösungen (Batteriespeicher, Power-to-Gas etc.) untersucht  werden sollen. Die daraus abzuleitenden Auswirkungen auf den Elektrizitätssektor sollen dann als Eingabedaten für Betrachtungen bezüglich des Ausbaus in diesem Sektor genutzt werden.